阅读 224

进程,线程,协程,goroutine

一、进程

进程是操作系统对正在运行程序的一种抽像, 是操作系统进行资源分配的基本单位

特点:

  • 进程拥有独立的堆栈,进程之间堆栈资源不共享,由操作系统进行调度,
  • 一个进程可以包含多个线程,
  • 不同进程间内存难以共享,
  • 同一个进程下,线程的数据可以共享
  • 进程切换消耗较多的计算机资源,因为要保存的堆栈信息和上下文内容较多
  • 进程使用抢占式调度方式,

进程状态:

  • 初始态
  • 就绪状态
  • 等待(阻塞)装态
  • 执行状态
  • 终止状态

二、线程

现代操作系统中,一个进程实际上由多个称为线程执行单元组成,线程是操作系统进行调度的基本单位

线程特性:

  • 线层是操作系统进行调度的基本单位
  • 多个线程可以存在于一个进程中,
  • 同一进程中的线程可以共享虚拟内存
  • 由于共享内存,大多数时候线程要加上同步互斥锁
  • 线程调度方式有分时调度(轮流使用cpu)抢占式调度(优先让优先级高的线程使用cpu,优先级相同时,随机选择一个)

线程状态

线程状态与进程状态类似
复制代码
  • 初始态
  • 就绪状态
  • 等待(阻塞)装态
  • 执行状态
  • 终止状态

三、协程

协程(coroutine)又叫微线程,一种轻量级线程,也可称为用户态线程,协程不受操作系内核管理,完全由程序控制

协程不是进程或者线程,其执行过程类似子例程,协程相对独立,有自己的上下文,切换由自己控制,
复制代码

协程特性:

  • 协程可以看成普通对象,当前协程阻塞时可以让当前线程执行其他协程
  • 协程对操作系统来说是透明的,操作系统无法直接感知并调度协程,所以线程是操作系统执行调度的最小单位
  • 协程切换的开销远小于线程

四、goroutine

goroutine是协程的go语言实现版,相当于其他语言类库提供的功能内置到语言关键字支持,

goroutine本质是协程,创建成本较小(2~4kb)
复制代码

五、进程、线程比较

  1. 进程线程都是由操作系统进行调度,受cpu分时系统的影响, 进行抢占式调度
  2. 切换:进程切换涉及到虚拟内存空间的切换,因为进程内的线程共享内存,所以线程切换不涉及虚拟内存地址的切换,所以进程切换时间大于线程切换时间

六、线程,协程比较

  1. 协程是用户态的轻量级线程,对操作系统内核透明,所以协程调度与切换由用户控制,
  2. 切换:协程切换完全在用户空间进行,线程切换涉及特权模式切换,涉及到内核空间
  3. 协程切换只涉及基本的cpu上下文切换,即寄存器中保存的状态信息,协程切换就是把当前寄存器状态保存,将要切换进来的协程的寄存器状态加载到CPU寄存器,此过程完全在用户态进行
  4. 线程调度只有 拥有较高权限的内核空间才可以完成,所以线程的切换涉及到用户空间和内核空间的切换,上下文多于协程

七、协程、goroutine

goroutine是协程的go语言实现
复制代码
  1. go语言在runtime系统调用等多方面对goroutine调度进行了封装处理,即goroutine不完全由用户控制,一定程度上由go runtime 管理,好处是当goroutine阻塞时,会让出CPU给其他goroutine

  2. 默认情况下所有goroutine在同一个原生线程里运行,即只使用一个CPU核心,

文章分类
后端
文章标签